蝙蝠翼形光束由LED封裝件產生，該LED封裝件通過直接在封裝基板上的LED上方模制LED透鏡而具有主LED透鏡。該LED透鏡包括位于LED中央上方的腔體。該腔體表面通過全內反射(TIR)或通過反射性膠涂層來反射來自LED的光。該腔體可以是圓錐體或棱錐體。本發明專利技術還提供了一種蝙蝠翼形光束LED以及使用該蝙蝠翼形光束LED的背光模塊。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術大體上涉及的是半導體器件，并且更具體地涉及的是半導體發光二極管 (LED)。
技術介紹
在此所使用的發光二極管(LED)是用于產生處于具體波長下或多種波長范圍內的光的半導體光源。傳統地將LED用于指示燈，并且越來越多地將其用于顯示器。在向通過相反地摻雜半導體化合物層而形成的p-n結兩端施加電壓時，LED發光。可以使用不同材料通過改變半導體層的能帶隙以及通過在P-n結內部制造有源層來產生不同的光波長。傳統上，通過在生長基板上生長多種發光結構來制造LED。發光結構連同下面的生長基板一起被分割成單獨的LED管芯。在分割之前或之后的某時間點處，電極或導電焊盤被添加到每個LED管芯中，從而允許該結構導電。然后，通過添加封裝基板、任選的熒光材料以及光學器件(諸如，透鏡和反射器)來封裝LED管芯，從而將LED管芯變成發光體。發光體的規格通常與由發光體輸出的專用輻射圖案一致。通用的光束圖案是蝙蝠翼形光束圖案，用于在交通信號應用中照亮平面，或用于顯示器中的背光單元。可以通過具有配光曲線圖(Candela distribution plot)中兩個大致相同的波峰，在波峰之間在大約 0度處的波谷來限定出該蝙蝠翼形光束圖案。可以通過均勻性、視角、在零度處所檢測到的最小輸出以及峰值角度來限定該蝙蝠翼形圖案。均勻性限定出了在感興趣的特定角度范圍內不同角度上的光輸出的變化性，該感興趣的特定角度可以是視角。該視角可以被限定為在其上能夠獲取到全部光通量的90%的全角。在零度處的最小輸出與均勻性相關。該峰值角度確定蝙蝠翼的形狀并且與視角相關。發光體被設計為符合這些規范。雖然發光體的現有設計已經能夠符合蝙蝠翼形光束圖案要求，但他們并沒有在各個方面都完全符合要求。不斷尋求可以更簡單地制造的、更小的并且成本效率更高的設計。
技術實現思路
本專利技術的一個方面包括發光體，該發光體包括發光二極管(LED)管芯；封裝基板，附接至該LED管芯的一個面；電連接件，連接LED管芯和封裝基板上的端子；模制的透鏡，與封裝基板接合，直接接觸LED管芯，該透鏡具有帶有位于LED管芯上方的居中的腔體的橢圓形截面。該發光體通過模制的透鏡輸出蝙蝠翼形光束圖案。本專利技術的另一個方面包括制造發光體的方法。該方法包括將發光二極管(LED)管芯附接至封裝基板；電連接LED管芯和封裝基板；以及模制透鏡，該透鏡具有位于封裝基板和LED管芯上方的蝙蝠翼形腔體。可以在模制的蝙蝠翼形透鏡之前將模制的熒光粉部件和/或反射器形成在LED管芯上。該蝙蝠翼形腔體可以具有圓錐或棱錐的形狀。該圓錐或棱錐可以具有曲面。腔體表面通過全內反射(TIR)或通過反射性膠涂層來反射來自LED的光。該蝙蝠翼形透鏡可以具有圓形的底座、橢圓形的底座、矩形的底座或其他多邊形的底座，諸如，八邊形底座。下面結合相關的附圖來論述本專利技術的這些部件和其他部件。為了解決現有所存在的問題，根據本專利技術的一個方面，提供了一種發光體，包括 發光二極管(LED)管芯；封裝基板，附接至所述LED管芯的一個面；電連接件，連接所述LED 管芯和所述封裝基板上的端子；以及模制的透鏡，與所述封裝基板接合，直接接觸所述LED 管芯，所述模制的透鏡具有橢圓形截面和在所述LED管芯上方居中的蝙蝠翼形腔體。在該發光體中，所述模制的透鏡包括所述腔體表面上方的高反射性涂層。在該發光體中，所述高反射性涂層反射至少90%的入射光。在該發光體中，所述高反射性涂層包括金屬。在該發光體中，所述腔體是圓錐體。在該發光體中，所述腔體具有孔徑，所述孔徑導致所述腔體表面全內反射從LED 的中央所產生的光。在該發光體中，所述腔體是橢圓形的圓錐體。在該發光體中，所述腔體是棱錐體。在該發光體中，所述模制的透鏡是硅樹脂、合成樹脂、環氧樹脂或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。在該發光體中，所述發光體大約等于或小于3. 5mmX 3. 5mm。在該發光體中，所述模制的透鏡底座是帶有圓形角的多邊形。根據本專利技術的另一方面，提供了一種制造發光體的方法，包括將發光二極管 (LED)管芯附接至封裝基板；電連接所述LED管芯和所述封裝基板；以及在所述封裝基板和所述LED管芯上方模制透鏡，其中，所述模制的透鏡包括位于所述LED管芯上方的蝙蝠翼形腔體。在該方法中，在所述封裝基板和所述LED管芯上方模制透鏡包括將透鏡模具置于所述封裝基板和所述LED管芯上方；將透鏡膠添加到所述透鏡模具中；以及固化模制的透鏡。在該方法中，添加透鏡膠包括排空所述透鏡模具內部的空間。在該方法中，所述固化模制的透鏡包括將所述透鏡膠暴露在穿過所述透鏡模具的紫外光下或加熱所述透鏡膠。該方法進一步包括將高反射性膠散布在蝙蝠翼形腔體中，所述高反射性膠完全覆蓋所述圓錐形的腔體表面。在該方法中，所述高反射性膠包括金屬。在該方法中，所述金屬是銀。在該方法中，所述模制的透鏡是半個橢圓體，其中，從遠離所述LED管芯的曲面中心去除了圓錐形的部分。該方法進一步包括在所述封裝基板上圍繞所述LED管芯模制反射器；以及將熒光材料散布到由模制的反射器所形成的空間中，其中，在散布所述熒光材料之后，進行模制透鏡。該方法進一步包括在模制透鏡之前，在所述LED管芯上方形成熒光部件。根據本專利技術的又一方面，提供了一種顯示器，包括多個發光體，每個發光體都包括發光二極管(LED)管芯；封裝基板，附接至所述LED管芯的一個面；電連接件，連接所述 LED管芯和所述封裝基板；以及模制的透鏡，與所述封裝基板接合，直接接觸所述LED管芯， 所述模制的透鏡具有橢圓形截面和在所述LED管芯上方居中的蝙蝠翼形腔體。根據本專利技術的又一方面，提供了一種發光體，包括多個發光二極管(LED)管芯； 封裝基板，附接至所述多個LED管芯的一個面；電連接件，連接所述多個LED管芯和所述封裝基板上的端子；以及模制的透鏡，與所述封裝基板接合，直接接觸所述多個LED管芯，所述模制的透鏡具有橢圓形截面和蝙蝠翼形腔體。附圖說明當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可以更好地理解本專利技術。應該強調的是，根據工業中的標準實踐，各種部件沒有被按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種部件的數量和尺寸可以被任意增加或減少。圖1是根據本專利技術的各個實施例的發光體的示意圖；圖2A和圖2B是使用根據本專利技術的各個實施例的透鏡所塑造(molded)的矩形配光曲線圖；圖3A至圖3C示出了根據本專利技術的各個實施例用于各個發光體透鏡的尺寸；圖4A至圖4D是根據本專利技術的各個實施例的蝙蝠翼形腔體的實例；圖5是示出根據本專利技術的各個方面制造發光體的方法的流程圖；圖6-11示出了根據圖5的方法的實施例在各個制造階段中的發光體的截面圖；圖12A-12B示出了根據本專利技術的一些實施例在制造的各個階段中的發光體的截面圖。具體實施例方式據了解為了實施本公開的不同部件，以下專利技術提供了許多不同的實施例或示例。 以下描述元件和布置的特定示例以簡化本專利技術。當然這些僅僅是示例并不打算限定。例如，以下描述中第一部件形成在第二部件上可包括其中第一部件和第二部件以直接接觸形成的實施例，并且也可包括其中額外的部件形成插入到第一部件和第二部件中的實施例， 使得第一部件和第二部件不直接接觸。為了簡明和清楚，可以任意地以不同的尺寸繪制各種部件。當然，該描述可以具體地闡明這些部件是本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李孝文，曾志翔，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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